【題目】蘿卜的蛋白A具有廣泛的抗植物病菌作用,而且對人體沒有影響。我國科學(xué)家欲獲得高效表達(dá)蛋白A的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌作為微生物農(nóng)藥,做了相關(guān)研究。
(1)研究者用相同的________酶處理蛋白A基因和pET質(zhì)粒,得到重組質(zhì)粒,再將重組質(zhì)粒置于經(jīng)________處理的大腸桿菌細(xì)胞懸液中,獲得轉(zhuǎn)基因大腸桿菌。
(2)檢測發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)入的蛋白A基因在大腸桿菌細(xì)胞中表達(dá)效率很低,研究者推測不同生物對密碼子具有不同的偏好,因而設(shè)計了與蛋白A基因結(jié)合的兩對引物(引物B和C中都替換了一個堿基),并按圖2方式依次進(jìn)行4次PCR擴(kuò)增,以得到新的蛋白A基因。
①這是利用PCR技術(shù)實現(xiàn)了定點的________。
②圖2所示的4次PCR應(yīng)該分別如何選擇圖1中所示的引物?請?zhí)顚懸韵卤砀瘢ㄈ暨x用該引物劃“√”,若不選用該引物則劃“×”)。
引物A | 引物B | 引物C | 引物D | |
PCR1 | ||||
PCR2 | ||||
PCR3 | ||||
PCR4 |
________
(3)研究者進(jìn)一步將含有新蛋白A基因的重組質(zhì)粒和________分別導(dǎo)入大腸桿菌,提取培養(yǎng)液中的蛋白質(zhì),用________方法檢測并比較三組受體菌蛋白A的表達(dá)產(chǎn)物,判斷新蛋白A基因表達(dá)效率是否提高。為檢測表達(dá)產(chǎn)物的生物活性,研究者將上述各組表達(dá)產(chǎn)物加入到長滿了植物病菌的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,比較________的大小,以確定表達(dá)產(chǎn)物的生物活性大小。
(4)作為微生物農(nóng)藥,使用時常噴灑蛋白A基因的發(fā)酵產(chǎn)物而不是轉(zhuǎn)蛋白A基因的大腸桿菌,其優(yōu)點是________________。
【答案】限制酶和DNA連接 CaCl2 基因突變
引物A | 引物B | 引物C | 引物D | |
PCR1 | √ | √ | × | × |
PCR2 | × | × | √ | √ |
PCR3 | × | × | × | × |
PCR4 | √ | × | × | √ |
含有蛋白A基因的重組質(zhì)粒、空質(zhì)粒(pET質(zhì)粒) 抗原-抗體雜交 抑菌圈 對人、畜、農(nóng)作物和自然環(huán)境安全;不會造成基因污染;有效成分純度較高
【解析】
本題主要考查基因工程、PCR技術(shù)等相關(guān)知識。PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因原理:DNA雙鏈復(fù)制;過程:第一步:加熱至90~95℃DNA解鏈;第二步:冷卻到55~60℃,引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈;第三步:加熱至70~75℃,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。
(1)在基因工程中,利用相同的限制酶和DNA連接酶處理蛋白A基因和pET質(zhì)粒,得到重組質(zhì)粒;大腸桿菌作為受體細(xì)胞,需要用氯化鈣處理,以便重組質(zhì)粒的導(dǎo)入。
(2)①根據(jù)題意和圖示分析,經(jīng)過4次PCR技術(shù)后獲得了新的基因,這是一種定點的基因突變技術(shù)。
②研究者推測不同生物對密碼子具有不同的偏好,因而設(shè)計了與蛋白A基因結(jié)合的兩對引物(引物B和C中都替換了一個堿基),DNA子鏈從5'端向3'端延伸,因此4次PCR應(yīng)該分別選擇如圖所示的引物:如下表所示。
引物A | 引物B | 引物D | ||
PCR1 | √ | √ | × | × |
PCR2 | × | × | √ | √ |
PCR3 | × | × | × | × |
PCR4 | √ | × | × | √ |
(3)將含有新蛋白A基因的重組質(zhì)粒和含有蛋白A基因的重組質(zhì)粒、空質(zhì)粒(pET質(zhì)粒)分別導(dǎo)入大腸桿菌,提取培養(yǎng)液中的蛋白質(zhì),用抗原-抗體雜交方法檢測并比較三組受體菌蛋白A的表達(dá)產(chǎn)物,判斷新蛋白A基因表達(dá)效率是否提高。為檢測表達(dá)產(chǎn)物的生物活性,研究者將上述各組表達(dá)產(chǎn)物加入到長滿了植物病菌的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,比較抑菌圈的大小,可以確定表達(dá)產(chǎn)物的生物活性大小。
(4)作為微生物農(nóng)藥,使用時常噴灑蛋白A基因的發(fā)酵產(chǎn)物而不是轉(zhuǎn)蛋白A基因的大腸桿菌,是因為蛋白A基因的發(fā)酵產(chǎn)物對人、畜、農(nóng)作物和自然環(huán)境安全;不會造成基因污染;有效成分純度較高。
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【題目】如圖為利用玉米芽尖細(xì)胞(基因型為EeFf,且兩對基因獨立遺傳)進(jìn)行實驗的示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.①②過程的原理是植物細(xì)胞的全能性
B.相對于植株A,植株C具有植株弱小、高度不育的特點
C.植株A的染色體正常聯(lián)會,植株B的染色體聯(lián)會紊亂
D.植株B與植株C均有四種基因型
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【題目】小球藻為研究植物光合作用常用的實驗材料,圖1為小球藻細(xì)胞中光合作用和呼吸作用過程示意圖(①⑤表示生理過程)?蒲腥藛T利用固定化技術(shù)探究光質(zhì)對小球藻影響,取生理狀態(tài)相同的小球藻液均分兩份,一份用海藻酸鈣包埋法固定,均分4組編號為A1~A4;另一份小球藻液不作處理,也均分4組編號為 B1~B4。然后將A1、A2、B1、B2置于3W白光下連續(xù)光照培養(yǎng),將A3、A4、B3、B4置于3W黃紅光下連續(xù)光照培養(yǎng),分別測出它們的吸光度(吸光度間接衡量小球藻的生物量)和溶氧量,結(jié)果見圖2、圖3。分析回答問題。
圖2不同光質(zhì)對小球藻生物量的影響 圖3不同光質(zhì)對小球藻溶解氧產(chǎn)生的影響
(1)圖1中過程①發(fā)生場所為________,物質(zhì)Ⅹ是________,①~⑤中能產(chǎn)生ATP的生理過程有______。
(2)圖2中吸光度B1明顯大于A1,B3明顯大于A3,這說明固定化技術(shù)對小球藻的增殖起_________。(選填“促進(jìn)”“抑制”)作用。在培養(yǎng)前36小時內(nèi),白光和黃紅光對小球藻生物量基本________(選填“有”“無”)影響,原因可能是__________。
(3)由圖3可知,各組小球藻液中的溶解氧都有所增加,原因是________;對小球藻溶解氧產(chǎn)生更有利的條件有________。
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【題目】將某病毒的外殼蛋白(L1)基因與綠色熒光蛋白(GFP)基因連接,構(gòu)建L-GFP融合基因,再將融合基因與質(zhì)粒連接構(gòu)建下圖所示表達(dá)載體。圖中限制酶E1~E4處理產(chǎn)生的黏性末端均不相同。下列敘述不正確的是( )
A.構(gòu)建L1-GFP融合基因需要用到E1、E2、E4三種酶
B.E1、E4雙酶切確保L1-GFP融合基因與載體的正確連接
C.GFP可用于檢測受體細(xì)胞中目的基因是否表達(dá)
D.將表達(dá)載體轉(zhuǎn)入乳腺細(xì)胞培育乳汁中含L1蛋白的轉(zhuǎn)基因羊
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【題目】目前普遍認(rèn)可的人體體溫調(diào)節(jié)學(xué)說是:在體溫調(diào)節(jié)中樞內(nèi)有一個調(diào)定點(正常人體為37.5℃左右),體溫調(diào)節(jié)中樞將體溫與調(diào)定點比較,通過對機(jī)體產(chǎn)熱和散熱的調(diào)控,維持體溫的相對穩(wěn)定,但因為某些因素,人體體溫調(diào)定點可能上升或降低。圖是某同學(xué)感染流感病毒后的體溫變化曲線,依據(jù)本學(xué)說,相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.人體下丘腦中有溫度感受器和體溫調(diào)節(jié)中樞
B.ab段病毒感染人體細(xì)胞引起體溫調(diào)定點上升
C.bc段持續(xù)高熱是此階段產(chǎn)熱總量大于散熱總量的結(jié)果
D.cd段病人可能會出現(xiàn)臉色發(fā)紅、身體出汗等癥狀
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【題目】金魚能在嚴(yán)重缺氧環(huán)境中生存若干天,肌細(xì)胞和其它組織細(xì)胞中無氧呼吸產(chǎn)物不同,圖表示金魚缺氧狀態(tài)下,細(xì)胞中部分代謝途徑。相關(guān)敘述正確的是( )
A.“物質(zhì)X”是丙酮酸,由3種元素組成
B.過程①②③⑤均有能量釋放,用于合成ATP
C.不同類型細(xì)胞中無氧呼吸產(chǎn)物不同是因為酶種類不同
D.在肌細(xì)胞中將乳酸轉(zhuǎn)化成酒精并排出有利于防止酸中毒
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【題目】如圖是我國南方農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的模式圖,它利用雛鴨旺盛的雜食性,吃掉稻田里的雜草和害蟲,用作物養(yǎng)豬、養(yǎng)鴨,用秸桿培育蘑菇、生產(chǎn)沼氣,豬鴨糞、沼渣肥田。請據(jù)圖回答:
(1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)工程中遵循的原理有________、________。
(2)該生態(tài)系統(tǒng)中所有的生物構(gòu)成________,鴨在該生態(tài)系統(tǒng)中屬于第________營養(yǎng)級。通過鴨的捕食可以控制水稻害蟲數(shù)量,屬于________調(diào)節(jié)。
(3)調(diào)查該生態(tài)系統(tǒng)中東方田鼠的種群密度,常用的方法是________;下圖A是某段時間內(nèi)東方田鼠的種群增長速率曲線,請在下圖B中畫出這段時間的種群數(shù)量變化曲線(請注明橫、縱坐標(biāo))。
_____
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【題目】圖示為春季晴天某密閉溫室大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化。若6~18時溫室大棚內(nèi)作物的呼吸強(qiáng)度不變,下列判斷正確的是( )
A.進(jìn)行光合作用的時間段為6~18時
B.F點時葉綠體基質(zhì)中會發(fā)生ATP的水解
C.P點時光合作用速率等于呼吸速率
D.R點時大棚內(nèi)空氣中氧氣濃度最大時間
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【題目】現(xiàn)有2個取自同一個紫色洋蔥鱗片葉外表皮的大小相同、生理狀態(tài)相似的成熟細(xì)胞,將它們分別浸沒在甲、乙兩種溶液中,測得液泡直徑的變化情況如圖所示。下列有關(guān)敘述中,正確的是( )
A. 2min時,甲、乙溶液中細(xì)胞的細(xì)胞液濃度均高于初始值
B. 10min時,取出兩個細(xì)胞并置于清水中,都能觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象
C. 開始時乙溶液的濃度比甲溶液大
D. 本實驗若選用紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞為材料,則現(xiàn)象更明顯
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